小花棘豆中毒對(duì)家兔運(yùn)氧能力和抗氧化損傷的研究

王 帥，賈琦珍，陳根元，胡建軍，張 玲，馬春暉，3

（1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾843300；3.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆 石河子832000）

小花棘豆為豆科棘豆屬植物，是新疆危害最嚴(yán)重的毒草植物[1]。目前國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為小花棘豆中毒的機(jī)理為小花棘豆主要毒性成分苦馬豆素是α-甘露糖苷酶的特異性抑制劑，可導(dǎo)致合成的低聚糖在溶酶體內(nèi)蓄積，從而影響糖蛋白的合成，其特征性病理變化為組織細(xì)胞的胞漿空泡變性。但James等[2]的研究，盡管苦馬豆素能引起肝、腎實(shí)質(zhì)細(xì)胞空泡變性，但低聚糖僅蓄積于腎臟；李培峰等[3]認(rèn)為，小花棘豆中毒導(dǎo)致的細(xì)胞空泡變性與自由基引起的空泡變性有一定的相似性，并發(fā)現(xiàn)小花棘豆生物堿可顯著影響小鼠氧自由基代謝。王帥等[4]研究發(fā)現(xiàn)，苦馬豆素可顯著降低小鼠肝臟的抗氧化能力。目前小花棘豆對(duì)家兔抗氧化損傷的研究較少，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)小花棘豆攻毒家兔血液運(yùn)氧能力和抗氧化指標(biāo)的分析，研究不同劑量小花棘豆對(duì)家兔的毒性效應(yīng)，完善家兔小花棘豆中毒的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料、試劑與儀器 小花棘豆2012年7月采集于新疆和田地區(qū)策勒縣恰哈鄉(xiāng)，由塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院草業(yè)科學(xué)學(xué)科組鑒定。取植株的地上部分，陰干、保存?zhèn)溆谩?/p>

總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）、總膽固醇（T-CHO）、甘油三酯（TG）、極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）檢測(cè)試劑盒，均購(gòu)自南京建成生物工程公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純；實(shí)驗(yàn)室用水為超純水。

VetTest 8008型生化分析儀，StatSpin VT型離心機(jī)，北京安普生化科技有限公司；BS124型精密電子天平，德國(guó)賽多力斯；Direct-Q3型超純水系統(tǒng)，美國(guó)Millipore；MR231型高速冷凍離心機(jī)，法國(guó)Jouan。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物 家兔24只，雌雄各半，4～5月齡，體重2.0±0.1 kg，購(gòu)自塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)站。購(gòu)回后內(nèi)服左旋咪唑（3mg/kg）驅(qū)蟲(chóng)，臨床觀察2周，確認(rèn)臨床健康后隨機(jī)分為對(duì)照組，試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組，每組6只。分籠飼養(yǎng)。對(duì)照組飼喂青干草和少量精料，試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組分別按照5、10、20 g/kg·d的劑量飼喂小花棘豆，待采食完畢后，再添加青干草和精料，自由飲水，試驗(yàn)期70 d。

1.3 測(cè)定指標(biāo) 攻毒試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)試驗(yàn)兔空腹耳緣靜脈采血，部分肝素抗凝用于檢測(cè)血常規(guī)指標(biāo)，包括：紅細(xì)胞數(shù)（RBC）、血紅蛋白濃度（HGB）、紅細(xì)胞壓積（HCT）、平均紅細(xì)胞體積（MCV）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量（MCH）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度（MCHC）、紅細(xì)胞體積分布（RDW）等；部分分離血清后用于測(cè)定：總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、MDA、T-CHO、TG；部分采用改良哈貝爾序列超速離心分離法分離血漿脂蛋白，測(cè)定指標(biāo)包括：VLDL、LDL和HDL。

1.4 數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 11.5中One-Way ANOVA進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)家兔血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白含量的變化 試驗(yàn)結(jié)果表明，攻毒家兔血液MCV、MCH和RDW值與對(duì)照家兔差異不顯著（P＜0.05），RBC值顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），HGB、HCT和MCHC值均極顯著低于對(duì)照組（P＜0.01）。

表1 試驗(yàn)家兔血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白的動(dòng)態(tài)變化

2.2 試驗(yàn)家兔血清抗氧化指標(biāo)的變化 攻毒家兔血清T-AOC、SOD、GSH-Px和CAT活性均極顯著低于對(duì)照（P＜0.01），MDA含量極顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）。試驗(yàn)表明小花棘豆中毒可顯著降低家兔血清抗氧化物酶活性，從而影響血清過(guò)氧化物含量，導(dǎo)致家兔機(jī)體損傷。

2.3 試驗(yàn)家兔血脂含量的變化 攻毒家兔血清TCHO、LDL和VLDL含量均極顯著高于對(duì)照組（P＜0.01），T-GHO含量極顯著低于對(duì)照組（P＜0.01），試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組家兔HDL-C含量均顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），但試驗(yàn)Ⅰ組與對(duì)照差異不顯著（P＞0.05）。說(shuō)明小花棘豆中毒可顯著影響家兔脂肪代謝。

表2 家兔血清抗氧化指標(biāo)活性的變化

表3 家兔試驗(yàn)期內(nèi)血脂含量的變化

3 討論

沈明華等[5]研究表明，棘豆中毒家兔血液中RBC、HGB和HCT顯著低于對(duì)照，中毒家兔表現(xiàn)出貧血狀態(tài)，李繼興等[6]發(fā)現(xiàn)小花棘豆中毒和田羊血液RBC和HGB顯著降低，并認(rèn)為可能是小花棘豆對(duì)和田羊骨髓造血細(xì)胞造成損害或代謝性營(yíng)養(yǎng)不良引起。本試驗(yàn)血常規(guī)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果表明，小花棘豆中毒家兔血液RBC、HGB、HCT和MCHC含量極顯著低于對(duì)照兔，與上述報(bào)道一致。MCV、MCH和MCHC是反映紅細(xì)胞形態(tài)特征的指標(biāo)，通過(guò)對(duì)它們的檢測(cè)就可以知道血紅蛋白的生成與紅細(xì)胞分化增生的情況，可作為貧血鑒別診斷的依據(jù)。試驗(yàn)中攻毒家兔HGB和MCHC含量顯著降低，說(shuō)明小花棘豆中毒會(huì)導(dǎo)致家兔貧血。血液的運(yùn)氧能力主要取決于血液中紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白的含量，說(shuō)明小花棘豆中毒可嚴(yán)重影響家兔血液的運(yùn)氧能力。

SOD、GSH-Px和CAT均為生物體內(nèi)重要的抗氧化物酶，3種酶組成了一個(gè)完整的抗氧化體系，起到了保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。機(jī)體產(chǎn)生的自由基約有95%為·O2，·O2可與組織生物膜的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化連鎖反應(yīng)，其最終代謝產(chǎn)物MDA是目前常用的脂質(zhì)過(guò)氧化代謝產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)指標(biāo)[3]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，飼喂小花棘豆可顯著降低家兔血清中SOD、GSHPx和CAT的生物合成或活化，從而影響了血清中自由基的代謝，試驗(yàn)中攻毒家兔血清MDA含量升高可能與此有關(guān)。血清T-AOC活力反映機(jī)體所具有的總抗氧化能力，是用于衡量機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo)。T-AOC代表機(jī)體酶促系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)兩個(gè)體系共同構(gòu)成的抗氧化能力及自由基代謝的狀態(tài)，能克服分析機(jī)體某種特定抗氧化成分難以準(zhǔn)確反映生物體實(shí)際抗氧化應(yīng)激能力的局限性。本試驗(yàn)中攻毒家兔血清T-AOC活性顯著下降，說(shuō)明小花棘豆中毒還可顯著影響家兔的非酶促系統(tǒng)。但T-CHO是血液中脂蛋白所含膽固醇的總和，包括游離膽固醇和膽固醇酯，T-CHO升高的原因主要有腎病綜合征、糖代謝異常以及肝臟疾病等，T-CHO是動(dòng)物體內(nèi)含量最高的脂類，為細(xì)胞提供和貯存能量。其含量降低的原因多為嚴(yán)重的肝功能損傷[7]。HDL是血清中顆粒密度最大的脂蛋白，可將蓄積于末梢組織的游離膽固醇與血液循環(huán)中脂蛋白或與某些大分子結(jié)合而運(yùn)送到各組織細(xì)胞，主要是肝臟。LDL和VLDL是富含膽固醇的脂蛋白，被認(rèn)為是致動(dòng)脈粥樣硬化的因子。本試驗(yàn)攻毒家兔血清中T-CHO、LDL和VLDL含量均極顯著升高，說(shuō)明小花棘豆中毒可引起家兔的肝臟損傷，并可能影響家兔的脂類物質(zhì)代謝，其機(jī)理可能與機(jī)體抗氧化損傷有關(guān)。

4 結(jié)論

通過(guò)小花棘豆對(duì)家兔的攻毒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小花棘豆可導(dǎo)致家兔血液中T-CHO、MDA、LDL和VLDL活性異常升高，RBC、HCT、HGB、MCHC、T-CHO、TAOC、SOD、GSH-Px和CAT活性顯著下降。說(shuō)明小花棘豆中毒可顯著影響家兔血液運(yùn)氧能力和抗氧化能力，并可能影響機(jī)體脂類物質(zhì)代謝。

[1]王帥，賈琦珍，陳根元，等.新疆小花棘豆的毒性危害與利用[J].新疆畜牧業(yè)，2012，28（4）：54-55.

[2]James L F.Swainsonine induced high mountain disease in calves[J].Vet Hum Toxicol，1991，33（3）：217-219.

[3]李培峰，趙樹(shù)臣，楊保收，等.小花棘豆主要毒性成分對(duì)小鼠體內(nèi)氧自由基的影響[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志，2005，41（11）：21-22.

[4]王帥，張玲，陳根元，等.苦馬豆素對(duì)小鼠肝臟抗氧化功能的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，49（12）：2304-2309.

[5]沈明華，莫重輝，趙寶玉.甘肅棘豆對(duì)實(shí)驗(yàn)家兔血液學(xué)指標(biāo)的影響[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2011，31（7）：1038-1041.

[6]李繼興，趙金香，陶大勇，等.新疆和田羊小花棘豆中毒實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2011，47（6）：30-35.

[7]王帥，張玲，陳根元，等.小花棘豆對(duì)家兔血清生化指標(biāo)的影響[J].中國(guó)獸醫(yī)科學(xué)，2013，49（2）：190-196.